Hidrológiai Közlöny 1972 (52. évfolyam)
9. szám - Korszerű eszközök, matematikai módszerek a területi vízgazdálkodás gyakorlatában (II. rész) - Kontur István: A Balaton vízháztartási elemeinek idősor-vizsgálata
Korszerű eszközök, matematikai módszerek Hidrológiai Közlöny 1972. 9. sz. 401 A lineáris extrapolációnak az előrejelzésre való alkalmazhatósága a fentiek alapján olyan vizsgálatok nagyszámú elvégzését követeli, amelyek egyedenkénti elvégzése is rendkívül munkaigényes, s így csak számítógéppel érdemes elvégezni. Annál is inkább igaz ez a nagyszámú vizsgálatok végrehajtására. Nem véletlen, hogy maga a módszer is akkor kezdett megjelenni, amikor a számítógépek kezdtek elterjedni, így igazolódik azon tétel, hogy a számítógépek nemcsak az ember munkáját könnyítik meg, hanem egyáltalán olyan új, korszerű módszerekre is ösztönzik a szakembert, amelyre számítógépek nélkül még csak gondolni sem mert. A Balaton vízháztartási elemeinek idősor-vizsgálata KONTUR ISTVÁN» 1. Bevezetés Egy nagyobb munka keretében a Balaton hidrológiai alapadatainak feldolgozását a BME Vízgazdálkodási Tanszéke készítette [1], mig én a vízháztartási elemek idősor vizsgálatát végeztem el. A vizsgálatok végső lezárást még nem nyertek, ezért a Balaton vízgazdákodására vonatkozó következtetések is csak körvonalazhatók azon részfeladat megoldása alapján, amit az idősor vizsgálat jelent. Elsődleges célom a teljesség igényére való törekvés nélkül, néhány olyan számítási módszert, eljárást bemutatni, amelyek a hazai hidrológiai gyakorlatban még nem elterjedtek, vagy nem ismertek. Ezek a módszerek az alábbiak: a) autokorreláció függvény b) különbségnégyzetösszeg függvény c) spektrum függvény d) periódus vizsgálat harmonikus analízissel. Az idegennyelvű kifejezések magyarázatát a kifejtési részben adom meg. Ezeken kívül még sok idősor vizsgálati módszer található a szakirodalomban. Nem célom irodalmi összefoglalás, ezért csak azokat a módszereket írom le, melyekre számítógép program készült, tehát rövid idő alatt a Balaton hidrológiai alapadatain kívül más idősorral is lefuttatható. A vizsgálati módszerek ismertetése előtt a Balaton hidrológiai elemeinek idősor vizsgálata kereteit vázolom. 2. A Balaton vízháztartási elemei idősorvizsgálatának célja A Balaton vízháztartásának szabályozását célzó műszaki létesítmények építésére és üzemeltetésére készülő tervek elbírálása közgazdasági alapon történhet. A közgazdasági döntés a megépítendő művek megépítésének beruházási költsége, az üzemeltetés költsége és az igények nem megfelelő mértékű kielégítéséből keletkező kárösszeg alapján történhet. A Balaton vízgazdálkodásának vizsgálatakor az igények részint a vízmennyiséget érintik (öntözés, halászat, hajó-lebocsátás) másrészt —- s ez a döntőbb — az üdülés és idegenforgalom megköve* Budapesti Műszaki Egyetem, Vízgazdálkodási és Vízépítési Intézete. Vízgazdálkodási Tanszék. teli a Balaton vízszintjének szélsőséges ingadozásának korlátok közé szorítását. A fenti célt a jelenlegi műszaki létesítmény a Sió-zsilip legmegfelelőbb kezelési utasításának kidolgozásával, a vízkészlet változások előrejelzésének pontosítása útján érhetjük el. Ujabb, a Balaton vízgazdálkodásának szabályozását célzó létesítmények építése, vagy a Sió leeresztő képességének növelése után új vízgazdálkodási rendszerrel állunk szemben, így az előrejelzéssel szemben támasztott követelmény és az üzemeltetés legmegfelelőbb módja is más lesz. Sok változat vizsgálatára igen jól használható a szimulációs eljárás, mellyel a különböző beavatkozások esetén „lejátsszuk" az eseményeket, tehát a természetbeli folyamatot (mi lett volna a Balaton vízszintjének az ingadozása, ha például 100 évvel ezelőtt már kiépítették volna a Sió-zsilipet 40 m 3/s-ra és a jelenlegi üzemeltetési utasítást alkalmazták volna ós így tovább). A szimulációs ,,lejátszás" természetesen számítógép segítségével történik, s így nem okoz nehézséget a nagyszámú változat elvégzése. A számítási változatok számát csökkenthetjük dinamikus programozással, optimalizációvai [1]. A szimulációs eljárás alkalmazásakor az egyik legjelentősebb kérdés, hogy milyen bemenő adatokat alkalmazunk ? A Balaton esetében nem fogadható el az elmúlt 100 év adatainak a felhasználása, hiszen a Balaton, és vízgyűjtőjének vízgazdálkodásában olyan jelentős változások következtek be, amelyek nem teszik lehetővé, hogy azokat a jövőre vonatkoztassuk. Ezzel szembeit, ha az elmúlt 30— 40 évet vesszük alapadatként, olyan rövid az adatsor, hogy abból nem tudunk megbízható következtetéseket levonni a szimulált műszaki beavatkozások hatását vizsgálva. Ezért a hipotetikus adatsor előállítás (adatgenerálás) lehetőségét vetettük fel. Mielőtt azonban az adat-előállítási megoldásokra rátérhettünk volna a Balaton vízháztartási elemeinek egymás közötti összefüggés vizsgálatán kívül az egyes elemek időbeli összefüggését is meg kellett vizsgálnunk, s ezen időbeli összefüggés vizsgálatát célozta munkám. Az egymást követő évek, hónapok összefüggésének és a több éves periódusok ismeretére azért volt szükségünk, hogy a legmegfelelőbb adatelőállítási módszert kiválasszuk, tehát a jövő, képzelt adatsora olyan legyen, hogy az lehetőleg a vízháztartási elemek összes belső összefüggését, kapcsolatát tükrözze.
